Spoločnou vlastnosťou týchto bunkových štruktúr je prítomnosť jednoduchej biomembrány, ktorá ich oddeľuje od základnej cytoplazmy. Vznikajú z endoplazmatického retikula alebo Golgiho aparátu a v bunke plnia primárne katabolickú funkciu (zabezpečujú enzymatický rozklad látok).
Lyzozómy link
Lyzozómy sú membránové organely typické najmä pre živočíšne bunky, kde fungujú ako hlavná zložka intracelulárneho tráviaceho systému. V rastlinných bunkách a bunkách húb klasické lyzozómy zväčša chýbajú a ich funkciu plne preberajú vakuoly. Lyzozómy vznikajú tak, že ich enzýmy sú nasyntetizované na drsnom endoplazmatickom retikule a následne sa vo forme ohraničených vačkov (vezikúl) odškrcujú z Golgiho aparátu.
Vnútro lyzozómov obsahuje silné tráviace enzýmy – hydrolázy (napríklad peptidázy a proteázy, lipázy, glykozidázy ako napr. sacharázy a nukleázy), ktoré dokážu štiepiť bielkoviny, lipidy, polysacharidy aj nukleové kyseliny.
Tieto enzýmy vyžadujú pre svoju aktivitu kyslé prostredie s pH okolo 5. Funguje to ako poistka – ak by lyzozóm praskol a enzýmy by sa vyliali do cytoplazmy (ktorej pH je neutrálne), okamžite stratia svoju aktivitu, vďaka čomu samotnú bunku nestrávia a neohrozia.
Podľa štádia aktivity a typu rozkladaného materiálu rozlišujeme tri základné typy lyzozómov:
- primárne lyzozómy – bunkové štruktúry priamo odštiepené z Golgiho aparátu. Sú vyplnené bezštruktúrnou hmotou (matrix) a obsahujú len neaktívne hydrolytické enzýmy, zatiaľ bez substrátu na trávenie.
- sekundárne lyzozómy – vznikajú splynutím primárneho lyzozómu s materiálom určeným na rozklad, obsahujú už aktívne enzýmy. Ďalej sa delia na:
- heterolyzozómy (heterofagozómy) – odbúravajú cudzorodé látky, ktoré sa do bunky dostali zvonku prostredníctvom endocytózy. Zohrávajú kľúčovú obrannú úlohu (napríklad biele krvinky takto vo vnútri bunky rozkladajú pohltené baktérie).
- autolyzozómy (autofagozómy) – rozkladajú vlastné opotrebované, poškodené a nefunkčné bunkové štruktúry (napríklad staré organely a ribozómy) v procese nazývanom autofágia
- terciárne lyzozómy (telolyzozómy) – nazývané aj reziduálne telieska. Obsahujú už len nestrávené zvyšky rozloženého obsahu zo sekundárnych lyzozómov, ktorý sa následne vylúči z bunky pomocou exocytózy. Zaraďujú sa sem aj lipofuscínové granuly obsahujúce pigment lipofuscín (takzvaný pigment z opotrebovania).
Okrem priameho trávenia potravy a recyklácie organel majú lyzozómy špecifickú funkciu aj pri rozmnožovaní, keďže lyzozómy v hlavičke spermie rozrušujú membránu vajíčka pri oplodnení.
Mikrotelieska link
Mikrotelieska sú drobné, často nepravidelné bunkové štruktúry s priemerom od 0,5 do 1,5 µm. Sú obalené jednoduchou membránou a podobne ako lyzozómy patria medzi katabolické štruktúry. Vznikajú priamo z endoplazmatického retikula. Medzi najznámejšie mikrotelieska patria peroxizómy a glyoxyzómy.
Peroxizómy link
Peroxizómy sa vyskytujú v živočíšnej aj rastlinnej bunke. Obsahujú špecifické enzýmy (oxidázy), ktoré pri oxidácii rôznych organických substrátov prenášajú vodík na kyslík. Vedľajším produktom tejto reakcie je peroxid vodíka (H₂O₂), od ktorého je odvodený aj ich názov. Keďže je peroxid pre bunku silne toxický, peroxizómy obsahujú aj ďalšie enzýmy, ktoré tento nebezpečný medziprodukt okamžite rozkladajú na neškodnú vodu a kyslík.
V bunke plnia dve mimoriadne dôležité funkcie:
- odbúravanie lipidov – štiepia mastné kyseliny na menšie molekuly, aby boli opäť dostupné ako zdroj energie.
- detoxikácia – zneškodňujú škodlivé látky a jedy. Z tohto dôvodu je obrovský počet peroxizómov prítomný v bunkách pečene (kde pomáhajú detoxikovať napríklad alkohol) a obličiek. U rastlín sa okrem iného podieľajú na špecifickom procese známom ako fotorespirácia.
Glyoxyzómy link
Glyoxyzómy sú špecializované mikrotelieska funkčne veľmi blízke peroxizómom. Vyskytujú sa výlučne v rastlinných bunkách (najmä v zásobných pletivách olejnatých rastlín) a niektorých mikroorganizmoch. Živočíchy ich nemajú, a preto nedokážu premieňať prijaté tuky priamo na cukry.
Obsahujú enzýmy takzvaného glyoxylátového cyklu (čo je rastlinná obdoba Krebsovho cyklu) a enzýmy pre β-oxidáciu mastných kyselín. Vďaka nim dokážu rastliny tvoriť glukózu priamo z produktov rozkladu tukov. Tieto organely sú absolútne kľúčové pre klíčiace semená – premieňajú uložené tuky na vo vode rozpustné cukry, čím dodávajú rastúcemu klíčku energiu presne do času, kým si nevytvorí vlastné zelené listy a nezačne sa živiť samostatne fotosyntézou. V zelených pletivách sa po vyčerpaní lipidov následne menia na bežné peroxizómy.
